Universitat de València
Interacción de la radiación con la materia
Fernando Canales Melgarejo
Enero 2025
1 Semilla de braquiterapia
En esta práctica buscaremos reproducir la geometrı́a de una semilla de braquiterapia de Amersham, concretamente la OncoSeed 6702.
Esta semilla consta de tres esferas de resina (densidad 1,2 g/cm3 y composición C12 H18 NCl), cada una con un diametro de 0,6 mm.
Las esferas están recubiertas con I-125 electrodepositado con un espesor de varias micras y que, dado su insignificante espesor, no
consideraremos. Las esferas están encapsuladas en un tubo cilı́ndrico de titanio que asumimos sólido con un diametro exterior de 1
mm y de longitud 5 mm. Las soldaduras de los extremos tienen un espesor de 0,5 mm. El material de la soldadura es una aleación de
titanio y cromo.
Para poder emplear esta geometrı́a en una simulación con PenEasy tendremos que llevar a cabo dos pasos: generar la geometrı́a en
cuestión en un formato legible por PENELOPE/PenEas y crear los materiales de los que está compuesta nuestra geometrı́a.
La geometrı́a creada se puede encontrar en el archivo OncoSeed.txt. Como hemos comentado, dicha geometrı́a está compuesta por
tres materiales: Resina (resina.mat), Titanio (titanio.mat) y Aleación titanio (70 %) y cromo (30 %) (Aleacion.mat).
Llevando una representación en dos dimensiones del archivo que contiene la geometrı́a:
(a) OncoSeed -
separación por (b) OncoSeed - separación
cuerpos por materiales
Una vez verificada la creación efectiva de la geometrı́a y los materiales que la componen, ya podrı́amos comenzar a hacer simulaciones
con PENELOPE/PenEasy.
1
, 2 Distribución de dosis en un phantom de agua
En primer lugar, se va a evaluar la distribución de dosis en un maniquı́ relleno de agua. Posteriormente, se alterarán algunos de los
parámetros del archivo de configuración para simular unas condiciones del haz de radiación diferentes.
El sistema que buscamos simular es el siguiente:
Por lo tanto, la primera parte de nuestra simulación, consistirá en simular la geometrı́a del sistema. Esta será mucho más sencilla que
en el caso anterior: consistirá en un plano en Z = 0 donde, en la región Z > 0 el material será agua (water.mat) y en z < 0 aire. Dicha
geometrı́a queda expuesta en el archivo (phantom.geo).
En el primer caso, consideraremos que tenemos un haz monoenergético de 10 MeV y una apertura angular del haz θ = 2.863 ◦ . Los
parémtros de configuración y tallies activados se detallan en el enuniado de la práctica.
Los resultados obtenidos con la configuración marcada en el caso 1 se expondrán tras tratar el caso 2.
En el caso dos, emplearemos la misma geometrı́a, la misma configuración para los tallies, pero consideraremos que los fotones no
experimentan transporte (EABS(γ) = 1030 ).
Presentamos a continuación los resultados obtenidos:
Figure 2: Dosis depositada en el maniquı́
En primer lugar, podemos observar que la principal diferencia entre las curvas de deposición de dosis se da en los primeros 3 cm
aproximadamente. Al sobrepasar el pico de deposición máxima de dosis (≈ 2,8 cm), ambas curvas empiezan a converger. La diferencia
fundamental en los primeros centimetros se debe a las diferentes condiciones de la energı́a de la radiación que estamos simulando. Al
no considerar transporte de fotones, la deposición de dosis es superior en la capa superficial. A partir de los 3 cm, las partı́culas de baja
energı́a son absorbidas en los primeros centimetros, y la deposición de dosis tiende a converger en ambos casos.
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Interacción de la radiación con la materia
Fernando Canales Melgarejo
Enero 2025
1 Semilla de braquiterapia
En esta práctica buscaremos reproducir la geometrı́a de una semilla de braquiterapia de Amersham, concretamente la OncoSeed 6702.
Esta semilla consta de tres esferas de resina (densidad 1,2 g/cm3 y composición C12 H18 NCl), cada una con un diametro de 0,6 mm.
Las esferas están recubiertas con I-125 electrodepositado con un espesor de varias micras y que, dado su insignificante espesor, no
consideraremos. Las esferas están encapsuladas en un tubo cilı́ndrico de titanio que asumimos sólido con un diametro exterior de 1
mm y de longitud 5 mm. Las soldaduras de los extremos tienen un espesor de 0,5 mm. El material de la soldadura es una aleación de
titanio y cromo.
Para poder emplear esta geometrı́a en una simulación con PenEasy tendremos que llevar a cabo dos pasos: generar la geometrı́a en
cuestión en un formato legible por PENELOPE/PenEas y crear los materiales de los que está compuesta nuestra geometrı́a.
La geometrı́a creada se puede encontrar en el archivo OncoSeed.txt. Como hemos comentado, dicha geometrı́a está compuesta por
tres materiales: Resina (resina.mat), Titanio (titanio.mat) y Aleación titanio (70 %) y cromo (30 %) (Aleacion.mat).
Llevando una representación en dos dimensiones del archivo que contiene la geometrı́a:
(a) OncoSeed -
separación por (b) OncoSeed - separación
cuerpos por materiales
Una vez verificada la creación efectiva de la geometrı́a y los materiales que la componen, ya podrı́amos comenzar a hacer simulaciones
con PENELOPE/PenEasy.
1
, 2 Distribución de dosis en un phantom de agua
En primer lugar, se va a evaluar la distribución de dosis en un maniquı́ relleno de agua. Posteriormente, se alterarán algunos de los
parámetros del archivo de configuración para simular unas condiciones del haz de radiación diferentes.
El sistema que buscamos simular es el siguiente:
Por lo tanto, la primera parte de nuestra simulación, consistirá en simular la geometrı́a del sistema. Esta será mucho más sencilla que
en el caso anterior: consistirá en un plano en Z = 0 donde, en la región Z > 0 el material será agua (water.mat) y en z < 0 aire. Dicha
geometrı́a queda expuesta en el archivo (phantom.geo).
En el primer caso, consideraremos que tenemos un haz monoenergético de 10 MeV y una apertura angular del haz θ = 2.863 ◦ . Los
parémtros de configuración y tallies activados se detallan en el enuniado de la práctica.
Los resultados obtenidos con la configuración marcada en el caso 1 se expondrán tras tratar el caso 2.
En el caso dos, emplearemos la misma geometrı́a, la misma configuración para los tallies, pero consideraremos que los fotones no
experimentan transporte (EABS(γ) = 1030 ).
Presentamos a continuación los resultados obtenidos:
Figure 2: Dosis depositada en el maniquı́
En primer lugar, podemos observar que la principal diferencia entre las curvas de deposición de dosis se da en los primeros 3 cm
aproximadamente. Al sobrepasar el pico de deposición máxima de dosis (≈ 2,8 cm), ambas curvas empiezan a converger. La diferencia
fundamental en los primeros centimetros se debe a las diferentes condiciones de la energı́a de la radiación que estamos simulando. Al
no considerar transporte de fotones, la deposición de dosis es superior en la capa superficial. A partir de los 3 cm, las partı́culas de baja
energı́a son absorbidas en los primeros centimetros, y la deposición de dosis tiende a converger en ambos casos.
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